2.2 Dimensionamento dos componentes

Para a explicação do dimensionamento dos componentes, tomaremos como exemplo o acionamento de um motor de indução trifásico de 20 cv, 2 polos, rotor gaiola de esquilo aplicado a uma tensão de 380 V, frequência de 60 Hz, fator de potência de 0,9, rendimento de 80%, fator de serviço do motor equivalente a 1.15 e valor de Ip/In = 5.

2.2.1 Corrente de trabalho ie

O primeiro passo para calcular os componentes da chave será definir a corrente nominal do motor. Desse modo, temos:

$$In=\frac{P}{\sqrt{3} \cdot V \cdot FP \cdot ɳ}$$

Onde:

V - Tensão nominal do motor;

FP - Fator de potência do motor;

η – Rendimento do motor.

$$In=\frac{20 \cdot 736}{1,73 \cdot 380 \cdot 0,9 \cdot 0,8}$$ $I_{n}= 31,1 A.$

Após obtermos a corrente nominal do motor, passaremos para o cálculo “Ie” da corrente de trabalho do motor. Essa corrente dependerá do valor da corrente nominal e do valor da corrente referente à parcela do fator de serviço do motor. Assim, a corrente de trabalho será calculada pela seguinte equação:

$Ie = (In \cdot FS) + 5 \%$
$Ie = 31,1 \cdot 1,15 \cdot 1,05$
$Ie = 37,5 A.$

2.2.2 Dimensionamento de fusíveis

Como foi explicado quando tratamos do dimensionamento de fusíveis, o fusível equivalerá ao modelo de ação retardada, deverá ter capacidade para suportar a corrente de partida do motor de 187,7 Ampères e não atuará. É importante salientar que a corrente de partida estará presente por um tempo pequeno. Esse tempo depende da carga que o motor impulsionará e pode ser calculado em função do momento de inércia dessa carga. Porém, na maioria das aplicações esse tempo não ultrapassa 15 segundos.

Os fusíveis selecionados para proteção dos condutores e do motor serão de 63 Ampères. Analisando o gráfico da corrente x tempo de atuação, podemos observar que o fusível é capaz de atingir uma corrente de até 190 A para um tempo de 20 segundos, representado pela linha vermelha.

Nessa condição, o fusível que tem uma corrente nominal de 63 A será submetido a uma corrente de 187,7 A. Assim como perguntamos no dimensionamento da chave de partida direta, questionaremos novamente: por que o fusível não irá atuar?

A resposta a essa pergunta poderá ser obtida no gráfico da Figura 14, observando a linha vermelha na curva de atuação do fusível de 63 A, a partir da qual percebemos que ele será submetido a uma corrente de 190 A em um tempo de atuação de 20 segundos. Essa corrente não aquecerá o elo do fusível a ponto de fundi-lo.